Дифференциальный усилитель, состоящий из дифференциального каскада и из генератора стабильного тока (ГСТ)

Задание к курсовому проекту

1.  Выбрать объект измерительного контроля;

2. Обосновать выбор номенклатуры измеряемых параметров и характеристик объекта измерительного контроля и назначить допуски на измеряемые параметры.

3. Назначить допустимый уровень вероятности ошибок второго рода (риска заказчика) в пределах β = 0,01,…, 0,001;

4. Рассчитать вероятности ошибок первого и второго рода для каждого параметра, а так же для вероятностей ошибок для общего числа k измеряемым параметрам. Построить графики зависимостей α () и β () для значений = ( 0,0.1, …, 0.5), где - допуск на измеряемый параметр (сигнал).

5. Рассчитать и построить зависимость суммарных затрат.

6. По требуемой величине СКЗ погрешности определить класс точности средства измерения по каждому параметру и выбрать конкретный тип измерительного прибора.

7. Составить функциональную схему рабочего места для проведения операции измерительного контроля.

8. Разработать техническую инструкцию по выполнению операции измерительного контроля объекта.

9. Результаты выполнения перечисленных выше пунктов требований оформить в виде пояснительной записки по стандартному образцу, принятому на кафедре.

Введение.

В современной радиоэлектронике часто используются усилители с непосредственными связями, например, для усиления медленно меняющегося во времени сигнала в системах телеметрии. И всегда проектировщик таких устройств сталкивается с большой проблемой – при отсутствии входного сигнала выходное напряжение колеблется около некоторого среднего значения, которое называют дрейфом нуля усилителя. Дрейф складывается из температурного и временного, его невозможно отличить от полезного сигнала. В усилителях подобного типа применяют специальные меры для его уменьшения. Одной из наиболее распространенных схем уменьшения дрейфа нуля является усилительный каскад, называющийся дифференциальным.

1.  Выбор и описание объекта контроля

Данный дифференциальный усилитель состоит из дифференциального каскада и из генератора стабильного тока(ГСТ).

Входной сигнал, поступая на дифференциальный каскад (транзисторы Т1, Т2), усиливается по напряжению и току. В идеальном случае выходной сигнал не зависит от уровня каждого из входных сигналов, а определяется только их разностью. Когда уровни сигналов  на обоих входах изменяются одновременно, то такое изменение входного сигнала называется синфазным.

Дифференциальный или разностный входной сигнал называют еще нормальным или полезным. Хороший дифференциальный усилитель обладает высоким коэффициентом ослабления синфазного сигнала, который представляет собой отношение выходного полезного сигнала к выходному синфазному сигналу, при условии что полезный и синфазный входные сигналы имеют одинаковую амплитуду.

Дифференциальные используют в тех случаях, когда слабые сигналы можно потерять на фоне шумов. Примерами таких сигналов являются цифровые сигналы, передаваемые по длинным кабелям, звуковые сигналы, радиочастотные сигналы (двухжильный кабель является дифференциальным) и многие другие. Дифференциальный усилитель на приёмном конце восстанавливает первоначальный сигнал, если синфазные помехи не очень велики. Дифференциальные каскады широко используют при построении операционных усилителей. Они играют важную роль при разработке усилителей постоянного тока, их симметричная схема по сути своей приспособлена для компенсации температурного дрейфа.

Принципиальная схема.

Параметры ДУ:

Источник питания: Е_п=±15 В;

Коэффициент усиления: К_u=50;

Коэффициент подавления синфазного сигнала: К_ПСС=120 дБ;

Сопротивления нагрузки: R_н=5000 Ом;

Сопротивление генератора: R_г=10 Ом;

Полоса пропускания: Δf=0-1 МГц

2.  Допуски на измеряемые параметры

Коэффициент усиления ………………………………………………………………..…50±3%

Сопротивление нагрузки…………………………………………………..… 2000±1.5% Ом

Сопротивление генератора…………………………………………………..…10±1.5% Ом

Напряжение источника питания…………………………………………….……15±1% В

Полоса частот………………………………………………………..………….(0-1) ±0.5% MГц

Коэффициент подавления синфазного сигнала…………..………….120±1.5%

3.  Назначим допустимый уровень вероятности ошибок второго рода (риска заказчика) β = 0.001

4.  Рассчитаем вероятности ошибок первого и второго рода для каждого параметра, а так же для вероятностей ошибок для общего числа kизмеряемым параметрам. Построим графики зависимостей α () и β ().